مشخصات ولتاژ و جریان در شبکه های جریان متناوب

مشخصات ولتاژ و جریان در شبکه های جریان متناوب

در این مطلب از مبحث آموزش برق صنعتی می خواهیم شما را با مشخصات ولتاژ و جریان در شبکه های جریان متناوب آشنا کنیم. در مدارات و شبکه های الکتریکی در حوزه برق صنعتی و قدرت، ولتاژ و جریان متناوب با مشخصاتی شناخته می شوند که عمده ترین آن ها عبارتند از:

1- فرکانس (f)

تعداد سیکل های (شکل موج) تشکیل شده در یک ثانیه را فرکانس می گویند. واحد فرکانس هرتز (HZ) می باشد که فرکانس برق شهر در ایران 50 هرتز می باشد. یک شکل موج کامل را سیکل می نامند. مانند شکل زیر:

 

2- زمان تناوب یا پریود (T)

مدت زمانی که لازم است تا ک سیکل کامل طی شود، زمان تناوب نامیده می شود و واحد آن ثانیه می باشد. زمان تناوب با فرکانس رابطه عکس دارد و هرچه زمان تناوب کمتر باشد فرکانس بالاتر است، رابطه فرکانس و زمان تناوب به صورت زیر بیان می شود.

3- مقدار ولتاژ جریان

مقدار لحظه ای ولتاژ

طبق شکل زیر ا ولتاژ در هر لحظه دارای مقادیر خاص خود بوده که اصطلاحا به آن ها مقدار لحظه ای می گوییم. باید گفت که در تناوب مثبت، مقدار لحظه ای نیز مثبت و در تناوب منفی مقدار لحظه ای منفی خواهد بود. مقادر لحظه ای را با حروف کوچک v و i نشان می دهیم.

 

1

مقدار پیک (ماکزیمم) ولتاژ

مقادیر مثبت یا منفی ولتاژ یا جریان را نبت به صفر، مقدار پیک این کمیت ها می نامند. از آن جایی که پیک مثبت و منفی در یک موج سینوسی باهم برابرند لذا مقدار پیک ولتاژ یا جریان با یک عدد نشان داده می شود. شکل زیر مقدار پیک یک ولتاژ سینوسی را نشان می دهد و برای جریان نیز همان اصل صادق است. مقدار پیک ولتاژ و جریان با حرف v_{P و} I_{P یا} v_{m و} I_m نشان داده می شوند.

مقدار پیک تا پیک (ماکزیمم تا مینیمم) ولتاژ

مقدار پیک تا پیک دو برابر مقدار پیک می باشد. در شکل بالا فاصله بین vP+ و vP- را ولتاژ پیک تا پیک می گویند.

معادلات زیر رابطه بین مقادیر پیک و موثر (rms) را برای ولتاژ و جریان نشان می دهد.

مقدار متوسط ولتاژ

اگر یک موج سینوسی را در طول یک سیکل کامل متوسط گیری کنیم. در این صورت می بینیم که متوسط موج سینوسی در طی یک سیکل صفر خواهد بود زیرا مقادیر مثبت و منفی در یک سیکل کامل همدیگر را خنثی می کنند. پس از نظر مقایسه موج های سینوسی با یکدیگر، مقدار متوسط را فقط برای نیم سیکل مثبت حساب می کنند. رابطه بین مقادیر متوسط و مقدار پیک به صورت زیر می باشد.